Funktionales Engineering für die automatisierte Schaltplan-Erstellung (autoECAD)

Aktuelle Arbeiten am Fraunhofer IFF konzentrieren sich im Bereich des Engineerings auf die weitestgehend automatische Erstellung und Testung virtueller mechatronischer Prototypen. Durchgängigkeit und Konsistenzsicherung über alle im Entwurfsprozess verwendeten Werkzeuge und entstandenen Daten sind hierbei ein wesentlicher Aspekt. Ein weiterer wichtiger Schritt im Engineering mechatronischer Produkte ist die Planung von Verkabelungen und elektrischen Verbindungen und deren Dokumentation im elektrischen Schaltplan. Dies wird momentan nur unzureichend durch automatisierte Prozesse unterstützt. Gerade für klein- und mittelständische Unternehmen im Bereich Sondermaschinenbau sind am Markt verfügbare Tools zur automatisierten Erzeugung von Schaltplänen zu unflexibel.

Ziel des Projektes ist die Erforschung von Methoden, die es erlauben, aus Engineering-Daten von Maschinen und Anlagen Schaltpläne mit einem hohen Vollständigkeitsgrad automatisiert abzuleiten.

Anhand einer vordefinierten Schaltplanstruktur werden Varianten abgeleitet und bedatet. Hier setzt der innovative Kern dieses Projektes an: Im Gegensatz zu den am Markt verfügbaren Tools werden die Schaltpläne direkt aus der Beschreibung von funktionalen Zusammenhängen der Maschine bzw. Anlage abgeleitet und später iterativ aktualisiert.

Innerhalb des geplanten Vorhabens werden folgende Forschungsschwerpunkte bearbeitet:

• Analyse der funktionalen Anlagen-/Maschinenstruktur hinsichtlich der notwendigen elektrotechnischen Informationen, Konzeptentwicklung einer automatischen Schaltplanerstellung unter Berücksichtigung anwenderspezifischer Aspekte (z.B. Corporate Design, Kundenforderungen)
• Identifikation von benötigten Daten für die Schaltplanerstellung; Datenflussmodellierung für die durchgängige Datenübernahme und Datenableitung aus den Engineering-Entwurfssystemen
• Konzeptionierung einer Schnittstelle für die Anbindung eines Schaltplan-Entwurfstools sowie der automatisierten Steuerung von anwendungsinternen Prozeduren zur Datenverarbeitung und Schaltplanerstellung
• Implementierung und Test der entwickelten Methoden an einem praxisnahen Beispielszenarium

Da Produktentwicklungen im Sondermaschinenbau oft mit größeren Änderungen im Verlauf des Engineerings verbunden sind, ist dies auch in der Schaltplan-Erstellung zu berücksichtigen. Hier ist ein iteratives Einfließen dieser Änderungen in den Schaltplan bei der Entwicklung der Methodik zu berücksichtigen. Ein wichtiges Kriterium bei der automatisierten Erstellung ist die Durchgängigkeit der Informationen und Datenverwaltung.

Projektaufzeit: 01.08.2015 – 31.03.2018